癌細胞會放電？Nature揭示小細胞肺癌擴散新機制

來源：作者：人氣：-發表時間：2025-02-19 11:27:00【大中小】

摘要：研究人員近日發現，一些侵襲性特別強的肺癌細胞可以形成自己的電網絡。

神經元受體的異位表達會促進許多癌癥類型的腫瘤進展，而腺癌的神經內分泌轉化也與侵襲性增加有關。電興奮性這一神經元的標志性特征是否存在于癌細胞中，并對癌癥進展產生影響，目前仍知之甚少。

弗朗西斯·克里克研究所（Francis Crick Institute）的研究人員近日發現，一些侵襲性特別強的肺癌細胞可以形成自己的電網絡，就像在人體神經系統中觀察到的那樣。這種獨特的特性可以使它們減少對腫瘤周圍環境的依賴，甚至更容易擴散。

圖1 內源性電活動驅動小細胞肺癌進展

這篇題為“Intrinsic electrical activity drives small-cell lung cancer progression”的論文于2025年2月12日發表在《Nature》雜志上。

小細胞肺癌（SCLC）是侵襲性最強的癌癥之一，三分之二的患者在初診時已出現遠端轉移。這種癌癥主要源于神經內分泌（NE）細胞，它們幫助調節肺部的空氣和血液流動。

在這項研究中，研究人員在人類和小鼠的小細胞肺癌樣本中尋找電活動，目的是確定這種活動是否能支持這種癌癥類型的侵襲性。

利用神經科學技術，他們發現小細胞肺癌的細胞能夠產生自己的電活動，在腫瘤內構建自己的電網絡，并逐漸獨立于人體的主要電力供應，包括腫瘤周圍的神經。

由于發射電信號需要大量的能量，研究人員深入探究了這些能量是如何產生的。

研究團隊注意到，隨著癌癥的進展，基因表達發生了重要變化，導致一些細胞失去了它們的NE身份，變成了非神經內分泌（非NE）細胞。

他們還觀察到，這些癌細胞共同促進了腫瘤的發展。在NE細胞中，負責電子通信的基因開啟，而在非NE細胞中，與產生支持性環境有關的基因開啟。

NE細胞和非NE細胞表現出的關系與神經元和星形膠質細胞相似。NE細胞產生電信號，而非NE細胞負責輸送乳酸，提供代謝上的支持。阻斷乳酸泵則降低了NE細胞的電活動，表明這種關系對腫瘤提供自身支持非常重要。

圖2 電激活的NE細胞產生自發和誘發的鈣波

研究人員還發現，盡管非NE細胞攜帶相同的驅動突變，但它們并沒有在小鼠體內擴散并引發腫瘤。因此，他們使用河豚毒素（TTX）來抑制電活動。他們觀察到，TTX不能殺死培養皿中的NE細胞，但會降低它們形成腫瘤的潛力，而對非NE細胞沒有影響。

最后，研究人員分析了一組指示肺癌患者電活動增加的分子標志物，發現與鄰近的健康細胞相比，這些標志物在癌細胞中升高。他們還觀察到，隨著癌癥的進展，非NE細胞顯示出的標志物表明，它們越來越多地泵出乳酸。NE細胞供能模式的這些變化與大多數癌癥類型不同。

總的來說，這些結果表明，NE細胞的電活動推動了腫瘤生長和擴散的能力，這正是癌癥患者死亡的主要原因。

通訊作者、癌癥-神經科學實驗室的負責人Leanne Li表示：“我們知道一些癌細胞可以模仿神經行為，但我們不知道形成一個獨立的電網絡會如何影響疾病的發展。通過結合神經科學和癌癥研究技術，我們能夠從不同的角度來認識這種疾病。”

“若要了解這種電活動的生物學影響，以及使腫瘤變得更具侵襲性和更難治療的具體疾病機制，還有很長一段路要走。不過，我們希望通過了解為癌細胞提供能量的方式，暴露出癌癥弱點，以便未來實現靶向治療。”

下一步，研究人員計劃研究電活動對其他癌癥類型的影響，并探索以這一特性為靶點是否可以帶來新的治療方案。

參考資料

[1] Intrinsic electrical activity drives small-cell lung cancer progression


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此文關鍵字：小細胞肺癌擴散神經內分泌（NE）細胞

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